理解OpenAI 5模型(1024单元LSTM强化学习)

我最近接触到了OpenAI 5。我很好奇他们的模型是如何构建的,并希望能理解它。我在维基百科上读到,它“包含一个单层,具有1024个单元的LSTM”。然后我找到了这个包含架构方案的PDF文件。

我的问题

从这些信息中,我有几点不明白:

  1. 什么是1024单元的LSTM层?这是指我们有一个LSTM单元有1024个时间步,还是指我们有1024个单元?你能展示一些可视化的图表吗?我特别难以想象在一个层中有1024个单元。(我尝试查看了几个Stack Overflow的问题,比如12,或者OpenAI 5博客,但它们没有太多帮助)。

  2. 如何在这样的模型上进行强化学习?我习惯于使用Q表进行RL,并在训练过程中更新它们。这是否仅仅意味着他们的损失函数就是奖励?

  3. 为什么这样的大模型不会受到梯度消失的影响?我在PDF中没有看到任何类型的归一化处理。

  4. 在PDF中你可以看到一个蓝色的矩形,看起来像是一个单元,并且有N个这样的单元。这是什么意思?请纠正我,如果我错了,粉红色的框是用来选择最佳移动/物品的吗?


总的来说,所有这些都可以总结为“OpenAI 5模型是如何工作的?”


回答:

  1. 这意味着隐藏状态的大小是1024个单元,基本上就是说你的LSTM在每个时间步都有1024个单元。我们事先不知道会有多少时间步。

  2. LSTM的状态(隐藏状态)代表了代理当前观察到的状态。它在每个时间步使用接收到的输入进行更新。这个隐藏状态可以用来预测Q函数(如深度Q学习)。你没有一个明确的(状态, 动作) -> q_value表,取而代之的是一个大小为1024的向量,它代表状态并输入到另一个全连接层,该层将输出所有可能动作的q值。

  3. LSTM是阻止梯度消失的机制,因为长程记忆也使得梯度更容易回流。

  4. 如果你指的是大的蓝色和粉红色框,那么粉红色的看起来像是输入值,这些值通过网络并在每个拾取或修改器上进行池化。蓝色空间似乎是对每个单元进行同样的处理。拾取、修改器、单元等术语在他们玩的游戏的上下文中应该是有意义的。

这是LSTM的图像 – 每个步骤的黄色节点是n:LSTM可视化

向量h是LSTM的隐藏状态,它被传递到下一个时间步并用作该时间步的输出。

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